​​​​​​​Chyeguide

Contents                                                                                               


1. Amplified Spontaneous Emission (ASE) Model of DFB Laser Diodes                                                          4
1.1 Single-Section DFB Laser Diodes                                                                                                                4
1.2 Multisection DFB Laser Diodes                                                                                                                10
1.3 Threshold Condition                                                                                                                                  13
2. Uniform DFB Laser Diodes with Zero Facet-Reflections                                                                              16
2.1 Threshold Conditions                                                                                                                                 16
2.2 ASE Spectrum                                                                                                                                              20
3. Phase-shifted DFB Laser Diodes                                                                                                                      23
  3.1 Introduction of Phase Shift in Grating                                                                                                     23
3.2 Theoretical Model of λ/4 Phase-shifted DFB Lase Diodes                                                                    24
3.3 Multiple phase-shift DFB Laser Diodes                                                                                                    29
4. Side Mode Suppression Ratio (SMSR)                                                                                                              35
4.1 Rate Equation Model for SMSR                                                                                                                  35
4.2 Criteria for Single-Mode Operation                                                                                                           39
4.3 SMSR by Integrated ASE Power Spectral Density                                                                                   40
4.4 SMSR Degradation by Spatial Hole Burning                                                                                            46
4.5 Self-consistent Model for SHB Analysis                                                                                                    49
4.6 Transfer Matrix Amplified Spontaneous Emission Model above Threshold                                      55
5. DFB Lasers with Reflection at One Facet                                                                                                        65
5.1 ASE Spectra                                                                                                                                                  65
5.2 Threshold Analysis                                                                                                                                     68
5.3 SMSR by ASE model                                                                                                                                   74
5.4 Experimental Verification of Facet Grating Phase                                                                               74
6. λ/4 Phase-shifted DFB Lasers with High Reflection at One Facet                                                             76
6.1 ASE Spectra                                                                                                                                                 76
6.2 Threshold Analysis                                                                                                                                    78
7. Partial Corrugation DFB Lasers                                                                                                                      84
7.1 ASE Spectra                                                                                                                                                  84
7.2 Threshold Analysis                                                                                                                                      86
8. Gain-coupled and Loss-coupled DFB Lasers                                                                                              100
 8.1 Longitudinal Gain Modulation                                                                                                               100
8.2 Single-Mode Operation by Complex Coupling                                                                                    102
9. Parameter Dependence of Lasing Wavelength                                                                                         116
9.1 Temperature Dependence of Lasing Wavelength                                                                              116
9.2 Injection Currents Effects                                                                                                                       117
Appendix A: Spontaneous Emission Power Spectral Density                                                                     119
Appendix B: Wronskian                                                                                                                                     125
Appendix C: Stimulated Emission Recombination Current                                                                        129
References                                                                                                                                                           133
Matlab Programs                                                                                                                                                 137

Total 155 pages, 75 figures, 36 tables, Matlab programs ~1700 lines                                                               

Lasing Modes


Engineering Notes: Lasing Modes of Distributed Feedback Laser Diodes and Simulation Programs